Comprendre les bases
* Gravité: La force principale agissant sur un corps qui tombe est la gravité. Près de la surface de la Terre, l'accélération due à la gravité (souvent représentée comme «G») est d'environ 9,8 m / s². Cela signifie que pour chaque seconde, un objet tombe, sa vitesse vers le bas augmente de 9,8 mètres par seconde.
* Résistance à l'air: La résistance à l'air (également appelée traînée) s'oppose au mouvement d'un objet tombant. La quantité de résistance à l'air dépend de facteurs comme la forme, la taille et la vitesse de l'objet. Dans de nombreux cas, nous pouvons initialement ignorer la résistance à l'air pour simplifier les calculs.
Calcul de l'accélération
1. Scénario idéal (pas de résistance à l'air):
- Dans le vide, l'accélération d'un corps en chute est simplement l'accélération due à la gravité:
* a =g ≈ 9,8 m / s²
2. Scénario du monde réel (avec résistance à l'air):
- La résistance à l'air rend le calcul plus complexe. L'accélération d'un corps en chute n'est pas constante mais diminue à mesure que la vitesse de l'objet augmente. Le calcul exact dépend des propriétés spécifiques de l'objet et de la densité de l'air.
- En général, l'accélération (a) peut être trouvée en soustrayant l'accélération due à la résistance à l'air (AR) de l'accélération due à la gravité:
* a =g - ar
points clés
* Accélération constante: Dans le scénario idéal sans résistance à l'air, l'accélération d'un corps en chute est constante.
* vitesse terminale: À mesure qu'un objet baisse, sa vitesse augmente et la résistance à l'air augmente également. Finalement, la force de la résistance à l'air sera égale à la force de gravité et l'objet cesse de s'accélérer. C'est ce qu'on appelle la vitesse terminale.
Exemple
Disons que vous déposez une balle d'un bâtiment. Ignorant la résistance à l'air, l'accélération du ballon est:
* a =g ≈ 9,8 m / s²
Cela signifie que la vitesse de la balle augmentera de 9,8 mètres par seconde à chaque seconde qu'il baisse.
Remarque importante: Les calculs ci-dessus sont simplifiés. Dans les situations du monde réel, la résistance à l'air peut avoir un impact significatif sur l'accélération d'un objet tombant, en particulier à des vitesses plus élevées.
